자연과학 풍향계 Weather Vane
분야
hwp바람개비라고도 부르는 풍향계는 바람의 방향을 보여주기 위해 지붕과 같이 높은 물체에 달아 놓은 움직일 수 있는 장치이다. 대체로 이것들은 수평아리(cockerels) 모양이고 날씨 수탉(weather cocks)이라고 부른다. 수많은 디자인 사용되었지만, 화살 모양 또한 대중적이다.
풍향계는 무게의 절반이 되는 곳에 축이 있기 때문에 반드시 균형이 잡혀 있으나 또한 바람에 드러난 부분의 축이 회전하는 운동량이 균형을 이루지 않도록 디자인된다. 이렇게 균형을 이루지 않은 운동량은 풍향계의 표면에서 바람의 힘이 최소화되도록 풍향계가 회전하는 원인이 된다. 날개의 디자인은 바람 내의 가장 작은 운동량을 가지는, 즉 불어오는 방향을 지시하는 원인이 된다. 바람의 이름은 근원 방향부터 명명되기 때문에, 풍향계의 지시표는 관측자가 바람을 쉽게 명명하는 것을 가능케 한다. 대부분의 간단한 풍향계는 지시표 아래에 지리적인 방향과 일치하는 방위표를 가지고 있다. 풍향계의 화살표는 그것의 축 위에서 자유롭게 움직일 수 있어야 한다.
기발한 모양을 가진 유별난, 날씨 수탉(weather cocks)들은 아주 온화한 바람의 실제 방향을 항상 보여주진 않는다. 이것은 그 형태가 풍향계에서 요구된 디자인의 균형이 달성되지 않았기 때문이다 : 무게의 균형은 잡혔으나 표면 부분이 균형 잡히지 않은 것이다.
초기의 풍향계는 매우 장식적인 지시표를 가지고 있었으나, 현대의 풍향계는 원격으로 자료를 읽어내는 장소와 연결되어 있기 때문에 보통은 방향지시를 생략한 간단한 화살 모양이다. 또한 현대의 풍향계는 바람의 속도를 측정하는 장치인 풍속계와 함께 설치된다. 두 장치 모두 세로 막대 위에 같은 축을 사용하도록 둔다. 변하기 쉬운 질의 기상 관측소는 구매될지도 모르고, 이러한 것들은 집이나 사무실에서 편안하게 숫자판을 읽을 수 있는 몇 개의 장치와 함께 풍향계를 포함한다. 정확하고 정밀한 측정을 위해 풍속을 위한 프로펠러와 풍향을 위한 꼬리가 결합된 하나의 장치는 풍향풍속계이다.
